变压器保护培训.pptx

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1、变压器常识变压器常识变压器额定参数：额定电压 U1N/U2N额定频率 50 Hz额定容量 SN 额定电流 I1N/I2N 绕组的接线组别电压调整方式和范围阻抗电压、空载电流、空载损耗、绝缘水平 第1页/共48页变压器常识额定电压 U1N/U2N：由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。对于三相变压器而言，铭牌上的额定电压是指线电压。第2页/共48页变压器常识额定频率 f：国内为50HZ。额定容量 SN：制造厂所规定的在额定条件下使用时输出力的保证值。单位为VA或KVA。对于三

2、相变压器而言是指三相的总容量视在功率。第3页/共48页变压器常识额定电流 I1N/I2N：额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。绕组的接线组别：五种标准连接组：Y，yn0；Y，d11，YN，d11；YN，y0，Y、y0。常用的连接组别：Y，yn0；Y，d11 Y，d1第4页/共48页变压器常识电压调整方式和范围:有载调压变压器、无励磁调压变压器、无分接变压器阻抗电压、空载电流、空载损耗、绝缘水平第5页/共48页常见变压器接线组别介绍Y，y0连接方式 初级、次级相电势同相位，次级侧线电势Eab与初级侧线电势EAB同相位。第6页/共48页常见变压器接线组别介绍Y，d11

3、连接 Eab滞后EAB 330 第7页/共48页常见变压器接线组别介绍Y，d1连接 Eab滞后EAB 30第8页/共48页电力变压器的故障类型内部故障 内部故障指的是变压器油箱内绕组之间发生的相 间短路、一相绕组间发生的匝间短路、绕组与铁芯或引出线与外壳发生的单相接地短路。变压器发生内部故障时，短路电流产生的高温电弧不仅烧坏绕组绝缘和铁芯，而且使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，导致变压器外壳局部变形、破坏甚至引起爆炸。因此，当变压器发生内部故障时，必须立即切除变压器。第9页/共48页电力变压器的故障类型外部故障 外部故障指的是油箱外部引出线之间发生的各种相间短路、引出线因绝缘闪落或破碎

4、而通过油箱外壳发生的单相接地短路。第10页/共48页电力变压器的不正常运行状态变压器不正常运行状态主要指过负荷、油箱漏油造成的油面降低和外部短路引起的过电流、对于大容量变压器因其铁芯额定工作磁通密度与饱和磁通密度比较接近，当系统电压过高或系统频率降低时，容易引起的过励磁。第11页/共48页变压器保护的配置反应内部故障和油面降低的瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。反应变压器绕组和引出线的相间短路、中性点直接接地系统中系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组闸间短路的纵联比率差动保护或电流速断保护第12页/共48

5、页变压器保护的配置作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护）中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序过流保护（一般为110KV及以上电压等级）大型变压器的过励磁保护及过电压保护第13页/共48页变压器保护的配置相间短路的阻抗保护（对于升压变压器和系统联络变压器在复合电压启动的过流保护或负序电流保护不能满足灵敏度和选择性时采用）变压器过负荷保护（反应容量在0.4MVA及以上变压器的对称过负荷）第14页/共48页变压器差动保护原理接线单侧供电变压器：B侧无电源，注意：接线的极性，CT的变比第15页/共48页变压器差动保护原理接线双侧供

6、电变压器：内部故障电流流向，分析外部故障时电流流向 注意：接线的极性，CT的变比第16页/共48页变压器差动保护变压器各侧CT：由于变压器高、低压侧的额定电流不同，所以必须适当的选择电流互感器的变比，使得变压器在正常运行和外部故障时，电流互感器的二次电流大小相等。由于极性都靠近母线侧，所以相位相反。第17页/共48页变压器差动保护变压器各侧CT：变压器差动保护所用的电流互感器一般装设在断路器的母线侧以增大差动保护的保护范围。差动保护所用电流互感器的二次侧应采取保护接地，当二次回路的Y型接线的零点接地时，型接线侧的任何一相都不允许再接地，即电流互感器的二次侧只允许一点接地。要求各侧CT靠近母线侧

7、为同名端；高、低压侧保护CT“反极性”接入差动保护单元在正常运行和外部故障时同相相角差180第18页/共48页变压器差动保护不平衡电流产生的原因：由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流 正常运行时，励磁电流仅为变压器额定电流的35，对保护无影响；而当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，励磁电流可达额定电流的68倍，对差动保护带来极为不利的影响。第19页/共48页励磁涌流的特点励磁涌流并非正弦波，而是成尖顶状波形，且波形不连续，相邻两个波形间出现间断;励磁涌流过程中产生很多高次谐波，谐波分量中以二次为主。第20页/共48页变压器差动保护不平衡电流产生的原因：由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡

8、电流 由于变压器常常采用Y,D11的接线方式，因此，其两侧电流的相位差30度。此时如果两侧的电流互感器仍然采用Y/Y接线方式，则二次电流由于相位不同，会形成一个差流。第21页/共48页变压器差动保护不平衡电流产生的原因：由于计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定的，因此，三者的关系很难满足Nl/Nh=NB的要求，此时差动回路中将有电流流过。在我们的微机保护中通过整定的不平衡系数来调整计算变比与实际变比的不同。第22页/共48页变压器差动保护不平衡电流产生的原因：由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流由变压器带负荷

9、调整分接头而产生的不平衡电流第23页/共48页变压器差动保护减小不平衡电流的方法：各侧用的电流互感器尽量选用同型号、同样特性的产品当通过外部短路电流时，差动保护回路的二次负荷要能满足10的误差要求变压器差动保护的二次回路中，两侧电流的相位必须基本一致，不能出现相位差。减小电流互感器的二次负荷。减小电缆的电阻，采用弱电控制用的电流互感器等。采用带小气隙的电流互感器。这种互感器的铁心剩磁较小，较好的暂态特性。减小由于电流互感器实用变比不理想而引起的不平衡电流第24页/共48页变压器差动保护纵联差动保护的整定：躲变压器空投及故障切除后电压恢复时的励磁涌流躲变压器外部故障时在差动保护中引起的最大不平衡

10、电流躲差动保护二次电流回路断线时，在差动回路中引起的差电流（带CT断线闭锁的比率差动整定时不用考虑该项）第25页/共48页变压器保护装置介绍变压器保护装置：微机变压器差动保护装置（DMP320）微机变压器后备保护（DMP323、DMP324、DMP325）非电量保护装置和断路器操作装置第26页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）模拟量开入量开出量保护逻辑第27页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）模拟量：接线时注意极性，相序。差流是分相计算的，等于单相各侧 电流的矢量和。Icd=Iha+Ima+Ila。其中Icd、Iha、Ima、Ila都是矢量。第28页/共48页微机变

11、压器差动保护装置（DMP320）开入量 可以接入非电量信号事件 、遥信。第29页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）开出量 差动保护动作需要跳各侧，所以 会同时启动四个继电器。第30页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）保护逻辑：差动速断比率差动非电量保护差流告警过负荷告警过流启动风冷过载闭锁有载调压冷却全停第31页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）保护逻辑：差动速断 当任一相差动电流大于差流速断定值时，瞬时动作于出口继电器。该保护可在变压器内部发生严重故障时快速切除故障变压器。第32页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：该保护采

12、用分相式，即A、B、C任一相保护动作出口，以下判据均以一相为例。当公式（1）、（2）同时成立时比率差动元件保护动作。第33页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：第34页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：其中：Isd为速断电流定值 Icd为差动电流 Icdqd为差动保护门坎定值 Izd为制动电流，取各侧同相电流绝对值和的 一半 Izd=0.5(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|)（3000型Izd取同相中最大电流）第35页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：Igd1为拐电电流1，建议整定为0.5Ie，Ie为变 压

13、器额定电流 Igd2为拐电电流2，建议整定为3Ie Kb1为比率制动特性斜率1 Kb2为比率制动特性斜率2，建议整定为1 K2为二次谐波制动系数 I2cd为差动电流的二次谐波分量第36页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：CT断线判断方法：判据1：I20.1+0.15*MAXIa,Ib,Ic其中，I2为断线侧负序电流；MAXIa,Ib,Ic为断线侧最大相电流。（500E装置之前的300型、400型、500型装置负序电流判据为大于0.2A），并且断线侧负序电流是非断线侧负序电流的2倍以上。判据2：MAXI2（高），I2（中），I2（低）2*MINI2（高），I2（中），

14、I2（低）判据3：断相侧的三相电流绝对值之和小于非断相侧的三相电流绝对值之和。第37页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：CT断线判断方法：当判据1、判据2、判据3同时满足时发“CT断线闭锁”信号。对与互感器一般额定为5A或1A，考虑1.2倍的过负荷运行，当二次相电流超过6A或1.2A时，认为是不正常运行状态，CT断线不闭锁比率差动保护，差流如过动作值就动作，反之可靠闭锁，防止误动（调试时需要注意）。由于判据2的选用，使CT断线报警更为准确，排除了负荷不平衡产生负序电流而误动。CT断线是闭锁比率差动保护，实验时比率差动保护功能必须是投入状态。第38页/共48页微机变压

15、器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：二次谐波闭锁判据：判断有无二次谐波的先决条件：看有谐波相差流是否大于该相比率差动动作值，如小于即使有二次谐波分量，也等同于该相无二次谐波。实际采到的二次谐波值与该相差流的比值是否大于二次谐波系数（I2cd/Icd K2），如果大于就制动比率差动；当I2cd/Icd K2时不制动比率差动。第39页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）比率差动保护：二次谐波闭锁判据：二次谐波制动判据 二次谐波制动采用单相二次谐波制动三相比率差动保护的原理，但是如果只有一相有二次谐波，且三相差动电流均越过定值，则差动保护动作。（主要考虑对于变压器中性点接地系统中

16、，在空投变压器时如有一相单相接地时保护仍能可靠动作）第40页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）系统参数设置：在“保护设置系统设置”菜单中将下表按照实际情况进行设置，系统将自动计算各侧的电流额定值（二次）和不平衡系数。第41页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）投运后注意事项：查看差流的大小，一般差流不应大于0.05。如果差流偏大，核对相位、核对极性、核对相序。查看负序电流，应接近于0。第42页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）差动保护CT相位角检查 变压器投运后观察高、低压侧的相角，由于高低压侧CT靠近各自母线侧为同名端，CT反极性接入差动保护装置，高、

17、低压侧单相相角相差180 第43页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）常见的CT相序错误：一次电缆A、C相序反或CT接线A、C相序接反。A、C相序接反时，A、B、C三相从正序分量变为负序分量，产生负序电流，此时CT断线闭锁比率差动功能失效，并且保护动作时故障相相别错误。变压器安装时方向错误引起高压侧A、C相序反，在高压侧CT接线A、C相序未调整，并且低压侧按调整相序和极性，即便凑出正常的相角，差流也比较小，看似正常，其实进入差动计算的电流变成“Y/-1”方式，Icda=IhA+Ilb,Icdb=IhB+Ilc,Icdc=IhC+Ila,不适用原差动装置差流是按“Y/-11”接线方式的计算，在负荷不平衡或外部非三相短路时，差动保护误动第44页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）非电量保护：变压器本体保护通过主变操作箱中重动板上的重动继电器分别出口，跳各侧开关，其事件信号可在差动装置采集并上送。第45页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）过负荷告警、过载闭锁有载调压 注意：这两个保护用高压侧B相电流判断。过流启动风冷 因为过流启动风 冷经常启动，所 用的继电器为 +24V不受控制。第46页/共48页微机变压器差动保护装置（DMP320）作业：复习讲课内容学习DMP320说明书，重点学习整定说明。第47页/共48页谢谢您的观看！第48页/共48页